《法拉第电磁感应定律》教案2 (1).docVIP

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法拉第电磁感应定律

教学目标

1．知道什么叫感应电动势。

2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。

3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

4．知道E=BLvsinθ如何推得。

5．会用和E=BLvsinθ解决问题。

重点、难点

知识重点：法拉第电磁感应定律。

能力重点：规律的得出过程。

知识难点：磁通量的变化及磁通量的变化率的理解。

感应电动势与磁通量无关、与磁通量的变化大小也无关。

教学方法

实验探究法、演示法、归纳法、类比法

教学手段

多媒体电脑、投影仪；学生分组实验仪器:条形磁铁、线圈、电流表、导线若干。

教学活动

（一）引入新课

复习提问：

在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？

恒定电流中学过，要使闭合电路中有持续的电流必须具备什么条件？

（引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的）

（二）进行新课

在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源．

【板书】一、感应电动势

由闭合电路欧姆定律知I=，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大

引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体？哪部分相当于电源内阻？

在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？

图a中电路断开，肯定无电流，但有电动势。电动势的存在与否与电路是否有电流是无关的。

那么图b中呢？有感应电流一定有感应电动势，与图a中的相似，我们不难猜测到：在电磁感应现象中，如果穿过电路的磁通量发生变化，但电路不闭合，那么电路中也应该有感应电动势.

有感应电动势是电磁感应现象的本质。所以感应电动势更值得我们去进行研究。

那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？

下面我们通过实验来定性的探讨感应电动势大小的决定因素。

【板书】二、感应电动势大小跟什么因素有关？

1．学生猜想：B、△Φ、导线长度L、导线所围面积S、线圈绕动的速度V、△t、线圈匝数n…….

2．猜想分析：

学生猜想中的B、L、S可归纳为△Φ（磁通量变化）B、L、S→△Φ

磁通量有变化则有感应电流、那么是否磁通量变化越大，感应电流就越大，也即感应电动势越大呢？

分组实验定性检验上述猜想

（3人一小组，各有一个电流表、一个线圈、一根条形磁铁、导线若干）

学生实验：让同一磁铁从同一位置（如同一高度）穿过线圈到同一位置，磁通量变化是相同的，但快慢不同时，线圈中感应电流不同。可见与△Φ无关。

实验特征：将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时，I感大，E感大。可见磁通量变化快，则I感大，E感大。

磁通量变化的快慢：用磁通量的变化率来描述，即单位时间内磁通量的变化量，公式表示为

教师演示实验：

实验中，导体棒运动越快，越大，I感越大，E感越大。

实验中，开关断开或闭合，比开关闭合时移动滑动变阻器的滑片时大，I感大，E感大。

从实验我们可以发现，越大，E感越大，那能不能说明两者成正比呢？这还是不够的。

那如何验证是否成正比呢？

如图，分别用1节、2节、3节干电池连接进电路。接通电路待电流稳定后迅速断开开关。则三次电磁铁的磁场大概为3倍的关系。验证感应电流是否大概为1比2比3，则可大概看出是否成正比。

教师演示实验:得到大概的关系：接近于1比2比3。

精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝。

如果闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为单匝的n倍。E与匝数n也成正比E∝n。

决定感应电动势大小的因素有：磁通量的变化率和线圈的匝数。且感应电动势与二者成正比。

这就是法拉第电磁感应定律。

【板书】三、法拉第电磁感应定律

设在时间Δt内磁通量的变化量为ΔΦ，磁通量的变化率为，感应电动势为E，均取国际单位，则单匝时E=，n匝的时候则有E=n

【例1】如图所示，边长L的正方形金属框abcd，处在垂直其表面的匀强磁场中，开始时磁感应强度为B0，若t=0时起，磁感应强度每秒均匀增加k，求框中的感应电动势。

解析：经过Δt时间，磁感应强度变化量为：ΔB=kΔt

回路中磁通量变化量为：ΔΦ=ΔB·L2=kΔt·L2

产生的感应电动势为：E=ΔΦ/Δt=kL2

在上一节我们已经知道了，对导体切割磁感线产生感应电流的问题，可以用右手定则代替愣次定律判断感应电流的方向。那么这时候判断感应电流大小是否也有简化的规律呢？

【板书】四、导线切割磁感线时的感应电